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WebAssembly 是一个可移植、体积小、加载快并且兼容 Web 的全新格局。因为 WebAssembly 具备很高的安全性，可移植性，效率和轻量级性能，因而它是应用程序平安沙箱计划的现实抉择。现如今 WebAssembly 已受到容器，性能计算以及物联网和边缘计算社区的宽泛关注。到底 WebAssembly 是怎么的一种技术，是否取代 Docker，就请浏览本文。
本文是整顿自 KubeSphere 2020 年度 meetup 中 Second State CEO Michael Yuan 的分享。
大家下午好，我是 Second State 的 CEO Michael Yuan，咱们公司的次要研发在台北和美国，而后在北京望京有个办公室。明天十分开心来到 KubeSphere 2020 Meetup，我给大家分享的主题是云原生的 WebAssembly 能取代 Docker 吗？
背景
这是一个驰名的 Twitter，是 Docker 的创始人 Solomon Hykes 在 2019 年 3 月份公布的。他说如果 2008 年的时候，WASM(WebAssembly) 和 WASI(WebAssembly System Interface, WASM 零碎接口) 这两个货色曾经存在了的话，他就没有必要创建 Docker 了。他认为 WebAssembly 是计算的将来。这条推特在社区里造成很大影响，引发了很多人的的疑难。因为很多人认为，WebAssembly 能够在浏览器里取代 JavaScript，是用来玩游戏的。为什么忽然成为在服务端可能取代 Docker 的货色呢？也就在这一年多后，包含咱们公司在内，很多人在这外面做了很多 research。
WebAssembly 在服务端的地位
在服务端，咱们个别能够把容器、虚拟机或者说运行环境分成三个不同的形象的档次。
1. 在最底层是硬件的 Hypervisor VM，或者说像 AWS Firecracker，这种叫做 microVMs，可能间接跟硬件打交道。
2. 再下面一层叫做 Application containers，在这种 vm 下面你能够做像 Docker 这样的 application container。application container 依然是在操作系统这个层级，是须要把整个操作系统调进来的。
3. 再下面一层叫做 High level language VMs，这是从 Jvm 开始的。而后把 WebAssembly 在操作系统这个层级下面给形象进去了。这是 WebAssembly 在服务端的地位。
如果 WebAssembly 可能做成一个像 JVM 的 language VM, 咱们在明天兴许可能实现 Java 二十几年前提出的幻想：在不同的操作系统上，在不同的硬件和软件的平台上，可能给开发者提供一个平安并高抽象性的运行环境。
WebAssembly 和 Docker 的比照
WebAssembly 跟 Docker 之间到底是什么关系，为什么说 WebAssembly 有可能会取代 Docker 呢？这里列举了 WebAssembly 绝对于 Docker 的一些劣势。
- 在冷启动上，WebAssembly 比 Docker 快 100 倍
大家如果做 serverless 或者做容器服务，有一个诟病很多的问题就是冷启动慢。AWS 有预留实例（reserve instance），如果要 keep hot，就违反了无服务器的初衷。用 serverless，我想要的是按毫秒付费，后果我当初先要把货色给 reserve 起来，变成了按天付费。WebAssembly 有一个很大的劣势，就是不必启动整个操作系统，所以它在冷启动的时候性能超过 docker 100 倍。
- 在执行工夫上，WebAssembly 比 Docker 快 10%-50%
WebAssembly 是一个非常简单的虚拟机，没有操作系统那套货色，所以它在运行时性能也比 Docker 快 10%-50%。
- WebAssembly 占用的空间更小
WebAssembly 的利用个别在 1MB 以下，而 Docker 镜像常常就可能达到一两百 MB。
- WebAssembly 有一个古代的平安模型
WebAssembly 安全策略是“Capability-based Security”，一种基于给定资源的安全性控制策略。们能够有针对性地为每一个独立的模块实例提供不同的操作系统接口 / 资源权限。这些操作系统接口或资源权限能够在每个模块进行实例化时被调用者被动指定
- WebAssembly 使软件更具备可组合性
目前有一个 serverless 利用架构叫做 JAMStack，一个 JavaScript 利用前面可能会有 100 个甚至 1000 个 serverless 函数。咱们须要把这些 serverless 函数组合在一起。如果咱们用容器来做的话，其实是一件十分重的事。因为要从网络或者操作系统档次来做。然而应用 WebAssembly 能够通过“nanoprocess”，在有安全控制的状况下，将这些函数组合在一起。
- WebAssembly 无缝反对服务器应用程序框架
如 Node.js，比方 Python
以上就是 WebAssembly 的劣势所在。
WebAssembly 和 Rust
讲到 WebAssembly，不能不讲的就是 Rust。Rust 曾经间断 5 年在 Stack Overflow 上成为开发者最受欢迎的语言，大有取代 C 语言的趋势。
因为 WebAssembly 与 LLVM 相接，所以前端能够反对 20 种语言，然而对有 runtime 的语言比方 Python 和 Java 不能很好地反对，对 C++、Rust 等语言反对较好。所以咱们感觉 WebAssembly 和 Rust 是天生一对，就像 Java 和 JVM 一样。
Rust 进步了开发者的效率和内存的平安。WebAssembly 进步了运行时的平安与跨平台的执行。而且他们同时都是高性能的和轻量级的。
WebAssembly System Interface（WASI）
WASI 相似于 Java 的 JNI。WebAssembly 之前始终是一个浏览器里的技术，往年要把它放到服务器端，如果要拜访文件系统、线程、命令、服务器上的规范库等等，那么就必须通过 WASI。
另外比如说 serverless 的一个次要利用场景是 AI 推理，那么就须要在 WebAssembly 的 runtime 里可能用 GPU、ASIC、TensorFlow 等，这些都是通过 WASI 退出进来的。
WebAssembly 和 Kubernetes 联合
WebAssembly 在浏览器里普及率高，但在服务器端普及率低，这是因为在服务器端它的调度能力不强，不足 DevOps 的解决方案。目前是须要本身去治理过程，治理资源分配。所以可能把 WebAssembly 和 Kubernetes 联合起来，是一个十分前沿的畛域。
其中一种办法是把 WebAssembly 做成 OCI（open container interface）compliant，另一种办法是在 containerd 外面写 shim API。
当初有不同的人涉足这个畛域，包含咱们本人，然而目前还是一个比拟晚期的我的项目阶段。也心愿大家可能关注这个我的项目，跟咱们探讨更好的做法。
上图中的这个链接，是阿里云做的，采纳的第二种办法。
上文讲到 Docker 的创始人公布的推特在社区造成了很大影响，引发了很多 Docker 粉丝的不满。为了平息大家的牢骚，他又公布了一条推特。事实上一年半之后，咱们发现状况齐全不是这样的，他应该把 Docker 这个字改成 Kubernetes。
WebAssembly 会取代 Docker 吗？
即使 WebAssembly 可能取代 Docker，也不会很快。Docker 有本人的生态，而且与 WebAssembly 不在同一个形象的层级，所以不是一个新的 runtime 可能很快就取代的。
然而 WebAssembly 在有些方面会有很大的利用，包含须要有高性能的和轻量级的，比方微服务、JAMStack、边缘计算等。
以上是我的分享，欢送大家一起交换！
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